对于某些应用,例如电磁学和固体力学,使用有限元方法计算求解非常方便。Simcenter STAR-CCM+ 中的有限元求解器包括固体应力求解器、FE 磁矢势求解器、有限元固体能量求解器和粘性流求解器。
通用属性
以下属性对大多数有限元求解器通用:
- 求解器方法
- 允许您选择 Simcenter STAR-CCM+ 用于计算求解的求解器类型。仅对于 FE 磁矢势求解器、有限元固体能量求解器和谐波平衡 Fe 磁矢势求解器可用。其他所有有限元求解器自动使用直接求解方法。
- 根据选定的方法,Simcenter STAR-CCM+ 会激活相关求解器控制:
| 方法 |
激活的控制 |
- 直接
- 使用稀疏直接求解器计算求解。对于大型工况,直接求解方法可能需要大量内存和较长时间,尤其是对于并行执行。对于大型电磁工况,可以选择迭代求解方法;对于大型固体应力工况,可以选择迭代-直接求解方法。
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- 有关直接求解器属性的信息,请参见 FE 稀疏直接求解器参考。
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- 迭代
- 使用迭代求解器计算求解。适用于有限元磁矢势、谐波平衡 FE 磁矢势或有限元固体能量模型。
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- 迭代
- 有关迭代求解器属性的信息,请参见 FE 迭代求解器参考。
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- 迭代-直接
- 使用混合迭代-直接方法计算求解。仅适用于固体应力模型。
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- 迭代-直接
- 有关迭代-直接求解器属性的信息,请参见 FE 迭代-直接求解器参考。
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- 冻结求解器
- 开启时,求解器在迭代过程中不更新任何物理量。默认情况下设为关。这是一个调试选项,它可能由于值过时而导致不可恢复的错误和错误的解。激活时,它会导致跳过通常由求解器编排的所有操作,例如分配存储、更新边界条件和梯度、触发计算以组合线性系统(例如计算传输方程的源项,这可能隐式触发相关计算)、计算求解变量的校正、删除存储,等等。
- 防止求解器对传输变量应用任何校正的较安全方式是将 设为零。在这种情况下,将正确管理存储并更新边界条件(在某些情况下是梯度),但会跳过校正的计算。因此,节省的 CPU 时间略小,但不会加大不可恢复错误的风险。
- 如果在使用求解器冻结时遇到与存储缺失或未初始化相关的不可恢复错误,则在求解初始化期间为至少一次迭代停用求解器冻结,并激活保留临时储存选项,然后重新激活求解器冻结选项。在没有任何指示的情况下,仍然存在使用过时值的风险。
- 保留临时储存
- 激活时,Simcenter STAR-CCM+ 将保留每次迭代中计算的残差并将其作为场函数存储。有关这些场函数的完整列表,请参见 通用求解器场函数。
- 范数类型
- 指定 Simcenter STAR-CCM+ 用于计算残差和求解增量的范数的方法。可用选项有最大范数、加权 1 范数和加权欧几里德范数(请参见残差范数)。
- 当残差和求解增量监视器的归一化选项设为自动时,Simcenter STAR-CCM+ 显示归一化值,即残差和求解增量范数除以第一次求解器迭代时计算的范数值。
- [能量增量]
- 此属性的名称取决于相应的有限元求解器:
| 求解器 |
属性名称 |
| 磁矢势 |
能量范数 |
| 固体应力 |
应变能 |
| 有限元固体能量 |
热电势 |
- 激活时,Simcenter STAR-CCM+ 添加能量增量监视器(可使用残差图可视化这种监视器)。
- 根据 Eqn. (4977) 计算能量增量。当能量监视器的归一化选项设为自动时,能量增量相对于第一次求解器迭代时计算的能量增量归一化。
右键单击操作
- 恢复默认设置
- 选中后,将求解器恢复为其默认设置,即求解器从新模拟创建时具有的设置。